学科网(北京)股份有限公司高中数学(必修二)导学设计编号13向量在物理中的应用举例【学习目标】通过用向量知识对物理中力的作用、速度的分解等进行分析和计算,归纳用向量方法解决物理问题的基本思路.【学习重点】运用向量转化物理问题的过程.【学习难点】将物理问题转化为向量问题,进而用向量知识分析、解决物理问题.【学习过程】问题1:用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”是什么?问题2:向量和向量的运算都有明确的物理背景,我们利用这些背景建立了向量概念和向量运算法则及其运算律;反过来,如何运用向量方法分析和解决物理问题?请你结合例1归纳出用向量法解决物理问题的一般步骤.例1.在日常生活中,我们有这样的经验:两个人共提一个旅行包,两个拉力夹角越大越费力;在单杠上做引体向上运动,两臂的夹角越小越省力,你能从数学的角度解释这种现象吗?思考:(1)这个问题中涉及哪些量?如何利用向量表示这些量及其相互关系?进一步从函数角度看,随着夹角θ的改变,两个拉力将如何变化?由此可知两只手臂的夹角大小与所耗力气的大小有什么关系?拉力与重力会相等吗?(2)生活中有很多类似的物理现象,你能举例说明并利用刚才的结论来解释吗?学科网(北京)股份有限公司例2.如图(左),一条河两岸平行,河的宽度,一艘船从河岸边的地出发,向河对岸航行.已知船的速度的大小为,水流速度的大小为,(1)那么当航程最短时,这艘船行驶完全程需要多长时间(精确到)?此时和的夹角是多少(精确到1°)?(2)航程最短时,航行所需时间是否最少?航行最少用时是多少?此时和的夹角是多少(精确到1°)?(3)如图(右),如果船沿与上游河岸成60°方向行驶,那么船的实际速度的大小是多少?学科网(北京)股份有限公司练习:习题5学科网(北京)股份有限公司